Htt core seriyali protsessorlarda ("Core Duo", "Core Quad") amalga oshirilmaydi

O'tish: saytda harakatlanish ,qidiruv hyper-threading-hiper-oqim, rasmiy nomi — hyper-threading technology, HTT yoki HT) - Intel tomonidan NetBurst mikroarxitekturasi bo'yicha protsessorlar uchun ishlab chiqilgan texnologiya. HTT "bir vaqtning o'zida ko'p ishlov berish" g'oyasini amalga oshiradi (eng. simultaneous multithreading, SMT). HTT superpotochnosti (eng. Intel Xeon protsessorlarida paydo bo'lgan super-threading fevral 2002 va noyabr 2002 da Pentium 4 protsessorlariga qo'shildi[1]. HTT yoqilgandan so'ng, bitta jismoniy protsessor (bitta jismoniy yadro) operatsion tizim tomonidan ikkita alohida protsessor (ikkita mantiqiy yadro) sifatida aniqlanadi. Ba'zi ish yuklarida HTT dan foydalanish protsessorning ish faoliyatini oshirishga imkon beradi. Texnologiya mohiyati: uzatish "foydali ish" (eng. amaldagi qonun chiqaruvchi hokimiyatni 2 palatali parlament amalga oshiradi. execution units).

HTT Core 2 seriyali protsessorlarda ("Core 2 Duo", "Core 2 Quad") amalga oshirilmaydi.

Core i3, Core i7 va ba'zi Core i5 protsessorlari hyper-threading nomini saqlab qolgan printsiplarga o'xshash texnologiyani amalga oshirdi. Texnologiyani yoqsangiz, protsessorning har bir jismoniy yadrosi operatsion tizim tomonidan ikkita mantiqiy yadro sifatida aniqlanadi.

Bundan tashqari, shunga o'xshash texnologiya Itanium[2] va Atom seriyali protsessorlarida mavjud[3

Hyper-threading (англ. hyper-threading — гиперпоточность, официальное название — hyper-threading technology, HTT или HT) — технология, разработанная компанией Intel для процессоров на микроархитектуре NetBurst. HTT реализует идею «одновременной многопоточности» (англ. simultaneous multithreading, SMT). HTT является развитием технологии суперпоточности (англ. super-threading), появившейся в процессорах Intel Xeon в феврале 2002 и в ноябре 2002 добавленной в процессоры Pentium 4[1]. После включения HTT один физический процессор (одно физическое ядро) определяется операционной системой как два отдельных процессора (два логических ядра). При определённых рабочих нагрузках использование HTT позволяет увеличить производительность процессора. Суть технологии: передача «полезной работы» (англ. useful work) бездействующим исполнительным устройствам (англ. execution units).

HTT не реализована в процессорах серии Core 2 («Core 2 Duo», «Core 2 Quad»).

В процессорах Core i3, Core i7 и некоторых Core i5 была реализована сходная по своим принципам технология, сохранившая название hyper-threading. При включении технологии каждое физическое ядро процессора определяется операционной системой как два логических ядра.

Также сходная технология присутствует в некоторых процессорах серий Itanium[2] и Atom[3

Ish printsipi
Hyper-threading texnologiyasini qo'llab-quvvatlovchi protsessor:

bir vaqtning o'zida ikkita oqimning holatini saqlashi mumkin;

har bir mantiqiy protsessor uchun bitta ro'yxatga olish kitobi va bitta interrupt Controller (APIC) mavjud.
Operatsion tizim uchun bu ikki mantiqiy protsessorning mavjudligi (ingliz tili. logical processor). Har bir mantiqiy protsessor o'z registrlari va interrupt Controller (APIC) ga ega. Jismoniy protsessorning qolgan elementlari barcha mantiqiy protsessorlar uchun keng tarqalgan.

Misol keltiring. Jismoniy protsessor birinchi mantiqiy protsessor buyruqlar oqimini bajaradi. Buyruqlar oqimini bajarish quyidagi sabablarga ko'ra to'xtatiladi:

CPU keshiga murojaat qilishda xatolik yuz berdi;
filialning noto'g'ri bashorati amalga oshirildi;
oldingi Yo'riqnomaning natijasi kutilmoqda.
Jismoniy protsessor bo'sh qolmaydi, balki ikkinchi mantiqiy protsessor buyruqlar oqimini nazorat qiladi. Shunday qilib, bitta mantiqiy protsessor kutilayotganda, masalan, xotiradan olingan ma'lumotlar, jismoniy protsessorning hisoblash resurslari ikkinchi mantiqiy protsessor tomonidan ishlatiladi[4].

Принцип работы

Процессор, поддерживающий технологию hyper-threading:

может хранить состояние сразу двух потоков;

содержит по одному набору регистров и по одному контроллеру прерываний (APIC) на каждый логический процессор.
Для операционной системы это выглядит как наличие двух логических процессоров (англ. logical processor). У каждого логического процессора имеется свой набор регистров и контроллер прерываний (APIC). Остальные элементы физического процессора являются общими для всех логических процессоров.

Рассмотрим пример. Физический процессор выполняет поток команд первого логического процессора. Выполнение потока команд приостанавливается по одной из следующих причин:

произошёл промах при обращении к кэшу процессора;
выполнено неверное предсказание ветвления;
ожидается результат предыдущей инструкции.
Физический процессор не будет бездействовать, а передаст управление потоку команд второго логического процессора. Таким образом, пока один логический процессор ожидает, например, данные из памяти, вычислительные ресурсы физического процессора будут использоваться вторым логическим процессором[4].

Ishlash
HTT ning afzalliklari quyidagilardir:

bir vaqtning o'zida bir nechta oqimlarni ishlatish qobiliyati (ko'p ishlaydigan kod);
javob vaqtini kamaytirish;
server tomonidan taqdim etilgan foydalanuvchilar sonining ko'payishi.
Intelning fikriga ko'ra, Pentium 4 va Xeon 2001-2002 da HTT dasturini amalga oshirgandan so'ng:

birinchi amalga oshirishda billur maydoni va energiya iste'moli kam 5 %[5][6]oshdi;

ba'zi vazifalarda ishlash 15-30 %[7][6]
tezlikka erishish 30 %[8] ga o'xshash Pentium 4 protsessorlariga nisbatan HTT-ni qo'llab-quvvatlamaydi;
Ishlash darajasi ilovadan ilovaga o'zgaradi. Ba'zi dasturlarning ishlash tezligi ham kamayishi mumkin. Bu, birinchi navbatda, "takrorlash tizimi" bilan bog'liq (eng. shu bilan bir qatorda, Intel Core i7 protsessorlari ham ishlab chiqaradi, bu esa o'z navbatida Intel Core i7 protsessorlarini ishlab chiqaradi.

Производительность

Преимуществами HTT считаются:

возможность запуска нескольких потоков одновременно (многопоточный код);

уменьшение времени отклика;
увеличение числа пользователей, обслуживаемых сервером.
По утверждениям компании Intel, после реализации HTT в Pentium 4 и Xeon 2001-2002 года:

площадь кристалла и энергопотребление в первой реализации увеличились менее чем на 5 %[5][6];

в некоторых задачах производительность увеличилась на 15—30 %[7][6]
прибавка к скорости составила 30 %[8] по сравнению с аналогичными процессорами Pentium 4, не поддерживающими HTT;
Прибавка к производительности изменяется от приложения к приложению. Скорость выполнения некоторых программ может даже уменьшиться. Это, в первую очередь, связано с «системой повторения» (англ. replay) процессоров Pentium 4, занимающей необходимые вычислительные ресурсы, отчего и начинают «голодать» другие потоки[9][10]